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  • 军舰相控阵雷达的耗电量有多大,为什么有些人说该雷达不能常开

    栏目: 知识 日期:2022-10-26 13:00:28 浏览量(来源:小卫

    [摘要]军舰相控阵雷达的耗电量有多大,为什么有些人说该雷达不能常开?那肯定是不能常开的!你有没有听说过,如果一架战机打开雷达的时候,只要你在前面放一只公鸡,可能下一秒就...

    军舰相控阵雷达的耗电量有多大,为什么有些人说该雷达不能常开?

    那肯定是不能常开的!

    你有没有听说过,如果一架战机打开雷达的时候,只要你在前面放一只公鸡,可能下一秒就被烤熟了,足可见战斗机的雷达功率有多大。单单飞机的雷达功率就这么大了,那你想一下上万吨的大型舰艇,那雷达打开状态下功率还不得是蹭蹭往上涨?

    舰载相控阵雷达

    目前,向美国的“阿利-伯克级”、小日子的“金刚级”,或者我国的052D型与055型驱逐舰,装备的都是大型相控阵雷达。也可以说,目前世界上拥有一流战斗力的水面作战舰艇,那么所装备的一般都是各类型的相控阵雷达,能够将军舰的综合战斗力提升一个层面。

    那为什么性能这么强的相控阵雷达不能长时间开机呢?真的是因为耗电量非常巨大吗?另外,如果在不开机的情况下,军舰就不怕防空安全问题吗?万一敌方趁着你雷达处于关闭状态下,直接发射导弹或者派遣战机过来搞偷袭,那不就完犊子了吗?

    首先说军舰的相控阵雷达为什么不能长时间开机运行?

    这个疑问与你想的一样,就是因为相控阵雷达一旦开机之后,那么所需要的耗电量是非常巨大的。相比于传统的老式雷达,现在主流战舰所使用的相控阵雷达,是拥有极为强大的指挥性能,以及超远、超精准的探测性能,并且这种雷达还可以同时间探测几千个目标,能够同时跟踪、锁定,并且引导己方战机前往攻击的目标可以达到上百个。也就是说,这种相控阵雷达已经将以往的老式探测雷达,以及独立的火控引导攻击雷达结合在一起,一部雷达就能完成以前好几部雷达才能完成的任务,当然这样做的耗电量也非常大?

    而说到相控阵雷达的工作原理,那就是将大量的电能传输到雷达发射器,然后将电能直接转化为电磁信号,再通过雷达天线向外发射出去。而当电磁信号扫到敌方目标的时候,就会直接反射回到军舰上的雷达接收机,这就证明已经探测到了敌方目标。而后雷达就会锁定并跟踪该目标,再引导自己的战机或者导弹对目标展开精确攻击,这就是相控阵雷达的普遍工作流程。再者,像以往的雷达是通过机械旋转雷达天线,虽然只需要一台探测雷达就可以实现360度探测了,但这种方式每旋转一圈,都会产生短时间的探测测真空区。而相控阵雷达不一样,相控阵雷达的探测阵面是固定不动的,每艘军舰上很可能会装备3面~6面相控阵雷达的探测阵面,每个正面各负责60~120度的探测角度,从而实现真正的360度无死角探测。

    也就是说,以往的探测雷达一部就能搞定360度探测,当然这种360度有非常大的水分,所以为了解决这个问题,现在的相控阵雷达就是将探测阵面增加,每个正面各负责自己的扫描角度范围,从而实现真正的无死角探测,当然这样做的弊端就是所需要的耗电量是非常巨大的,相当于多装了好几台雷达。

  • 所以,相控阵雷达虽然性能非常好,但是耗电量是非常大的,我举个对比的例子你们就很清楚了。

    像一般的对空搜索雷达,在工作的时候峰值功率能够达到90千瓦,这已经算是很高的了,老式的对空搜索雷达有个40~50千瓦就不错了。而战斗机的雷达,在工作的时候最高也不会超过20千瓦。

    再说说舰载相控阵雷达的耗电量,比如第1款装在“提康德罗加级”巡洋舰上的相控阵雷达,一共有两个中央发射机、32个信号放大器,雷达阵位为四面。而每个放大器的最高峰值能够达到132千瓦,平均功率大概是32千瓦左右。所以这样算下来,提康德罗加级巡洋舰的相控阵雷达,最高峰值的用电量大约是4200千瓦,平均功率也有1000千瓦以上。而后续最新升级型号的相控阵雷达,最高功率更是能够超过6000千瓦以上,耗电量是相当恐怖的。

    再者,目前有很多军舰都没有使用综合电力推进系统,所以这些军舰虽然动力系统非常强劲,主发动机的功率也非常大,但是这发动机并不参与舰上的发电工作,而是会配备有专门的多台小型燃气轮发电机,发电机的总输出功率加起来也不会超过1万马力。所以,像美国的“提康德罗加级”或者“伯克级”这样装备相控阵雷达的舰艇来说,一旦舰载相控阵雷达开机,那么整艘舰艇的其他用电设备都得短暂瘫痪,就更不用说长时间开机了。

    雷达工作过程是非常复杂的

    当然,如果遇到敌情的时候再怎么耗电也得开,一旦电力实在不足,就只能够牺牲掉舰艇上的其他用电设备了,或者是打开备用应急蓄电池供电。

    所以,装备了相控阵雷达的军舰,在正常情况下的确是不会长时间打开相控阵雷达的,这样做的目的就是为了省电,另一方面也是为了借这个时间给舰上的蓄电池充电。只有将蓄电池全部充满电之后,一旦遇到敌情,才能够让耗电量巨大的相控阵雷达拥有更长的开机时间。

    但是,虽然一些盾舰的相控阵雷达平时不会长时间开机,但这也不是意味着这艘军舰就失去了防空探测能力。因为像这些盾舰,虽然最主要的雷达是相控阵雷达,但也不代表着这些军舰就只装备相控阵雷达这一种,肯定会装备其他类型雷达的。所以在航行过程当中,虽然相控阵雷达只要不遇上敌情,正常情况下都会处于关闭状态。但是军舰的其他远程监控探测警戒雷达是会长时间开机的,主要就是为了解决军舰在航行时的防空安全问题,避免被敌方钻了空子。像一些米波雷达,本身探测的范围就很广、探测距离也远,再者这种米波雷达的耗电量也比较少,所以非常适合军舰使用该种雷达持续开机警戒。

    只要一直处于警戒状态的雷达发现目标之后,才会启动相控阵雷达,对目标进行更加精准的探测、跟踪、锁定,最后再引导各种武器对敌方目标进行攻击消灭。


    “军器战位”

    军舰相控阵雷达的耗电量有多大,为什么有些人说该雷达不能常开?

    说起相控阵雷达很多人都会想到美国伯克舰上装备的宙斯盾雷达,或者我国052D和最新的055大型导弹驱逐舰上装备的国产神盾雷达,可以说进入新世纪后各国新建造的主力战舰基本都装备有大大小小的各种类型的相控阵雷达,而这些相控阵雷达的加入也极大的提升了军舰的综合作战实力,但是经常在网上看到有人说军舰上装备的引以为傲的相控阵雷达事实上平时都是不开机的,只有在战时需要紧急状态下使用,那么这话是正确的吗?

    首先这话的确不假,之所以军舰上的相控阵雷达不能长时间开机运行,也是有以下几点原因的:

    第一、从相控阵雷达的优势来说,之所以相控阵雷达能够成为新一代战舰的标配,就是因为相比其他传统雷达而言,相控阵雷达不仅体积小巧,更重要的是其拥有极为强大的探测、指挥性能,其可以同时探测数千个目标并跟踪锁定其中最有威胁性的数十个,并迅速引导防空导弹进行拦截,等于是将传统的防空探测雷达和火控雷达综合到一起的产物,因此相控阵雷达堪称现代防空舰的核心系统和必备设备。

    但是不管是什么雷达,其原理基本是一致的,从雷达的探测原理来说,将电能输送到雷达发射机后,发射机将电能转换为电磁信号,并且经过雷达天线发射出去。理论上雷达发射机发射功率越高,雷达探测距离越远。所以对于军舰来说,虽然受限于地球曲率的影响,搭载在军舰上的雷达最大探测距离不会超过400公里,但是要想实现400公里内的防空探测,雷达的发射机功率也要变得更高。但是我们知道任何电子设备功率越大发热量就越大,同样对于军舰上的相控阵雷达而言,要想实现几百公里的目标探测,其雷达发射机和天线的发热量肯定不低,虽然现代很多军舰使用的相控阵雷达采用水冷或者风冷的方式解决散热问题,但是雷达设备毕竟是时刻散发热量的,所以发热量一大雷达发射功率就会自动降低保护,这就像我们使用的手机一样,手机玩手游时间长了一发热,手机就会变得卡顿一个道理。所以对于军舰上的相控阵雷达而言,如果长时间开机的话,首先就是雷达发射机发热量上升以后,探测距离就会相应的降低,同时长时间高温运行的话也会对雷达的寿命有一定的影响。

    第二、在军舰上综合电力推进系统还没有出现的时候,军舰上使用的主发动机主要是承担军舰的航行推进需求,并不参与发电需求。所以对于传统军舰而言,舰上的所有电子设备用电就需要专用的发电机解决,这就造成一个很大的问题就是,军舰上的发电功率大小事实上和主推进发动机并无关联,而是和专用的发电机功率有直接关系,所以很多军舰虽然使用的燃气轮机输出功率高达几万马力,但是却经常有“用电荒”的问题出现。比如美国的伯克舰虽然装备的四台LM2500系列燃气轮机总输出功率高达10万马力,但是其搭载的发电机却是三台总输出功率一万马力出头的小型燃气轮机。而伯克舰从一开始装备的SPY-1无源相控阵雷达的峰值发射功率高达4000-6000千瓦,所以对于伯克舰来说,只要舰上的相控阵雷达一开机,整艘军舰的其他很多用电设备都得短暂歇菜。所以不是说军舰在航行过程中不想长时间开机运行相控阵雷达,而是舰上越来越多的电子设备运行都需要大量的电能供应,但是迫于军舰上的供电系统是从一开始就设计好的,后期修改的难度不亚于重新设计整套供电系统,所以再这种窘况下就只能将舰上的用电大户不用时短暂关闭了。

    同样对于越来越多想要上舰的激光武器、电磁炮等高耗能武器而言,如果其搭载的军舰平台没有发电量惊人的供电系统和使用综合电力推进系统的话,那上舰就只能再等等了。所以在这种需求下,我们看到包括英国的45型驱逐舰、美国的DDG1000、我国的055大型导弹驱逐舰都采用了适应未来海上作战的综合电力推进系统来迎接未来。

    当然军舰上的相控阵雷达平时不开机,并不意味着军舰失去了对空对海探测能力,因为一艘军舰上装备的雷达不只有相控阵雷达一种,还包括有很大的其他类型雷达,所以就算是相控阵雷达平时不开机,军舰在航行过程中,也是至少有一部米波远程警戒雷达持续开机运行的,所以这就从需求上解决了相控阵雷达不开机时,军舰航行防空安全的问题。并且由于米波雷达耗电少,同时不怕敌军的电子信号侦查,并且米波雷达的探测范围广、探测距离远,所以米波雷达非常适合在平时作为军舰的主力警戒雷达,而在关键时刻则将任务转交给综合性能更高的相控阵雷达。

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